基于核心素養(yǎng)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探析

陳靈芝

(福建省福州時(shí)代中學(xué),福建 福州 350007)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是發(fā)展科學(xué)實(shí)踐能力和科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí)等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要方式[1].教師應(yīng)要根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)實(shí)驗(yàn)新教學(xué)方法和教學(xué)策略,積極有效組織學(xué)生開展科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),讓學(xué)生在“做中學(xué)”鞏固加深對(duì)知識(shí)的理解,習(xí)得科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方法和感受化學(xué)學(xué)科的獨(dú)特魅力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生積極、嚴(yán)謹(jǐn)和敢于探究、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的良好發(fā)展[2].

1 目前限制中學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的具體因素

1.1 重教輕學(xué)的傳統(tǒng)觀念

傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師講授為基本方式,教師更關(guān)注自身的輸出,關(guān)注自身設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容是否完成,而忽略了學(xué)生的獲得知識(shí)的過(guò)程體驗(yàn),不能站在學(xué)生角度去了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用,這種重教輕學(xué)、重結(jié)果輕過(guò)程的“填鴨式”教學(xué)模式也延伸至實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中真正能夠獨(dú)立探究和探索思考的機(jī)會(huì)很少,學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)和技能,漸漸地也就養(yǎng)成了被動(dòng)的學(xué)習(xí)習(xí)慣.在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中學(xué)生的主動(dòng)性和探究能力得不到發(fā)展,阻礙了學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維、質(zhì)疑、批判、創(chuàng)新精神等的發(fā)展[3].

1.2 重知識(shí)輕情感的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

以往化學(xué)教師所設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)目標(biāo),相對(duì)側(cè)重于化學(xué)知識(shí)和技能的傳授,一定程度上忽視了對(duì)學(xué)生的情感態(tài)度和價(jià)值觀的有效培養(yǎng),學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣得不到良好的發(fā)展.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往流于形式,學(xué)生按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再加上升學(xué)壓力和課堂教學(xué)時(shí)間有限,有時(shí)教師為了節(jié)省時(shí)間,用播放實(shí)驗(yàn)短視頻或教師演示實(shí)驗(yàn)代替學(xué)生實(shí)驗(yàn),剝奪了學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探索知識(shí)的機(jī)會(huì),也剝奪了發(fā)展學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題能力、分析問題能力、質(zhì)疑創(chuàng)新精神的機(jī)會(huì)[4].

1.3 不夠全面的結(jié)果性教學(xué)評(píng)價(jià)

結(jié)果性評(píng)價(jià)并不全面,試題設(shè)計(jì)過(guò)于注重考查知識(shí)記憶,這種評(píng)價(jià)方式并不能評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力,只關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī),對(duì)學(xué)生的科學(xué)思維、品格道德、情感態(tài)度價(jià)值觀等學(xué)科素養(yǎng)缺乏考查.

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的具體策略

2.1 整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

教師要基于新課標(biāo)和書本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,整體規(guī)劃課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)造性的整合與設(shè)計(jì).首先教師要明確學(xué)生在化學(xué)課堂中必做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、核心知識(shí)內(nèi)容和要形成的實(shí)驗(yàn)探究能力和學(xué)科素養(yǎng);其次要關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、情境性、創(chuàng)新性,要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)、綜合地分析和補(bǔ)充,合理整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)有助于學(xué)生科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識(shí)、責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng),從而促進(jìn)學(xué)生良好的化學(xué)思想的形成.

2.2 創(chuàng)設(shè)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境

教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)和諧、完整、趣味性的教學(xué)情境,建立清晰、明確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),采取化學(xué)實(shí)驗(yàn)、圖片、多媒體等多種教學(xué)手段,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)完整的學(xué)習(xí)情境,學(xué)生在特定學(xué)習(xí)情境之中能夠激發(fā)高度的學(xué)習(xí)興趣,有助于學(xué)生科學(xué)精神和學(xué)科人文情懷的發(fā)展.

例如,在進(jìn)行“金屬的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),以金屬的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用史為背景,學(xué)生追隨著科學(xué)家的足跡從西漢、晉朝時(shí)期的“濕法冶金”到唐朝的四大發(fā)明中的“火藥中加鎂粉制成的煙花”,再到德國(guó)化學(xué)家格勞貝爾意外發(fā)現(xiàn)金屬放入酸中會(huì)“消失”探索學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì).學(xué)生在了解冶金發(fā)現(xiàn)史和應(yīng)用史的過(guò)程中,深刻感受到了古人的智慧和科學(xué)探究過(guò)程的艱辛,感受到了化學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的貢獻(xiàn),這一過(guò)程不僅激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究追求真知的樂情,還能促進(jìn)學(xué)生良好的人格品德、科學(xué)探索精神、愛國(guó)情懷的形成,實(shí)現(xiàn)了將化學(xué)課程教學(xué)與思政教育緊密結(jié)合,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng).

2.3 強(qiáng)化學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)與合作探究

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,要鼓勵(lì)學(xué)生加強(qiáng)小組合作學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)習(xí)小組“動(dòng)起來(lái)”.同時(shí)還要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中結(jié)合情境發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、交流問題,互相啟發(fā)和開拓解題思路,讓學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中逐漸養(yǎng)成對(duì)知識(shí)的思考和理解的習(xí)慣,切實(shí)提升學(xué)生的思維能力和科學(xué)探究能力,形成良好的證據(jù)推理素養(yǎng).

例如,在二氧化碳性質(zhì)的課程中,教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)如下的學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生合作探究:第一,課前預(yù)習(xí)二氧化碳的性質(zhì),并設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案,教師要提前了解學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平和掌握情況,并提供學(xué)習(xí)資料網(wǎng);第二,根據(jù)課程內(nèi)容,進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)方案的分析和改進(jìn),設(shè)計(jì)科學(xué)、完善的方案;第三,開展操作實(shí)踐,細(xì)致觀察并合理記錄化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工處理,最終得出結(jié)論.這一階段要有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,幫助學(xué)生形成在“做中思考”的好習(xí)慣;第四,組織學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論探究,共享實(shí)驗(yàn)探究成果,加深學(xué)生對(duì)二氧化碳性質(zhì)的深刻認(rèn)識(shí);最后,要引導(dǎo)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行反思總結(jié),通過(guò)對(duì)錯(cuò)誤操練和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反思,有助于學(xué)生自覺地調(diào)整自己的實(shí)際操作行為和提高實(shí)驗(yàn)綜合素養(yǎng),進(jìn)而逐漸養(yǎng)成良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展.

3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)

3.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式

要采取多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式,有意識(shí)地增強(qiáng)學(xué)生的自信心和自我認(rèn)同感.多維度、多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià),能鼓勵(lì)和推動(dòng)學(xué)生更加熱情、主動(dòng)、積極地探索和實(shí)驗(yàn).教師要正確認(rèn)識(shí)和診斷學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,合理反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,要堅(jiān)持人文關(guān)懷,多元化的評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力.要評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的具體表現(xiàn),評(píng)價(jià)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,評(píng)價(jià)學(xué)生交流討論活動(dòng)中的表現(xiàn).教師要采取點(diǎn)評(píng)、提問、鼓勵(lì)等多樣化的評(píng)價(jià)手段,讓學(xué)生能夠有效掌握知識(shí),加深對(duì)知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心,激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的探索欲和求知欲.

3.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)試題設(shè)計(jì)

基于新課標(biāo)理念,實(shí)驗(yàn)試題設(shè)計(jì)應(yīng)能評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的達(dá)成程度,反映學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展?fàn)顩r,因此教師應(yīng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)試題優(yōu)化的設(shè)計(jì),基于素養(yǎng)立意命題,試題應(yīng)體現(xiàn)情景性、基礎(chǔ)性、探究性、綜合性和開放性.通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)試題設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的多元化評(píng)價(jià),并促進(jìn)核心素養(yǎng)的落實(shí).

例如,2002年福建中考第16題,主要針對(duì)科學(xué)探究與實(shí)踐的學(xué)業(yè)質(zhì)量考查,該試題設(shè)置就體現(xiàn)了情景性、基礎(chǔ)性、進(jìn)階性、開放性、結(jié)構(gòu)化等特點(diǎn).從基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、科學(xué)思維和實(shí)踐等多維度對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平進(jìn)行評(píng)價(jià),注重考查思維過(guò)程、探究過(guò)程和做事過(guò)程的發(fā)展水平,注重考查學(xué)生提出問題、形成問題解決方案和評(píng)價(jià)問題解決的素養(yǎng).

為做好實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和評(píng)價(jià),某班級(jí)師生討論并確定表1所列的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).

表1 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

你是某小組成員,參與完成下列實(shí)驗(yàn)活動(dòng).

(1)選擇實(shí)驗(yàn)方案.實(shí)驗(yàn)室可提供三種制取氧氣的方案.

A. 加熱高錳酸鉀

B. 加熱混有二氧化錳的氯酸鉀

C. 催化分解過(guò)氧化氫

你所選方案對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____.

小組討論決定選用 A方案.

(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng).小組同學(xué)分工協(xié)作完成如下任務(wù):

①同學(xué)甲負(fù)責(zé)選擇組裝制取氣體裝置的儀器.她選擇了鐵架臺(tái)、帶有導(dǎo)管的橡膠塞、水槽、試管,還應(yīng)根據(jù)圖1所提供的儀器,選擇____、____(填儀器名稱).

圖1 實(shí)驗(yàn)儀器圖

②同學(xué)乙負(fù)責(zé)取用藥品.他先檢查裝置氣密性,再用紙槽小心地把高錳酸鉀粉末送至試管______(填“中部”或“底部”)后直立試管,抽出紙槽.

③同學(xué)丙負(fù)責(zé)組裝儀器.他按“從下到上、從左到右”的順序組裝制取裝置,固定試管時(shí)注意到試管口應(yīng)略____.

④你負(fù)責(zé)排水法收集氧氣.開始收集的時(shí)機(jī)是____.收集到兩瓶氣體,均呈無(wú)色.

⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待試管冷卻,將殘余物倒入指定容器,用____(填儀器名稱)洗滌試管;整理實(shí)驗(yàn)臺(tái),報(bào)告老師后離開實(shí)驗(yàn)室.

(3)評(píng)價(jià)與反思.小組同學(xué)都認(rèn)為體驗(yàn)到了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的樂趣,但因?qū)嶒?yàn)過(guò)程存在不足,同意本次活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)為“有待改進(jìn)”.針對(duì)存在的不足,你提出的一條實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見是____.

解題思路分析:在實(shí)驗(yàn)探究情境和實(shí)踐活動(dòng)中,基于實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路與方法,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇必要的試劑、常見的實(shí)驗(yàn)儀器和裝置,正確書寫化學(xué)方程式;運(yùn)用實(shí)驗(yàn)基本操作技能和條件控制的方法,安全并順利地完成氧氣的制備實(shí)驗(yàn);根據(jù)題目提供的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行分析、推理,得出合理的結(jié)論.